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基本參數

生物炭在中藥材栽培中的應用

藥用植物體內次生代謝產物通常是中藥發揮臨床療效的物質基礎，也是衡量藥材品質的重要指標。和農作物相比，中藥材生產在追求藥材產量的同時，更加注重藥材的品質，采取有效措施對提升中藥材品質至關重要。

目前栽培類藥材中70%以上是根與根莖類藥材，這些藥用植物的根與根莖不僅是營養器官，也是用藥部位，其生長發育事關中藥材產量與品質。大多數根與根莖類藥材屬于多年生藥材，生長周期達幾年甚至十幾年。在長期栽培過程中，根及根莖與土壤密切接觸，其藥材的產量和品質易受到根際土壤環境的影響。根際微生物直接或間接作用于植物的根與根莖，促進或抑制其生長及有效成分的積累，從而影響藥材品質。另外，大多數根與根莖類藥材在栽培過程中都有連作障礙現象。有學者指出土壤理化性質、微生物群落、化感物質等因素協同互作造成的根際微生態環境惡化是中藥材連作障礙形成的主要原因。可見，改善土壤微生態環境是緩解連作障礙和提高藥材產量與品質的重要舉措。研究表明生物炭具有改善土壤根際微生態區系的能力，促進植物生長發育，是緩解中藥材連作障礙之利器。目前生物炭在中藥材栽培方面的研究較少，具體表現主要在以下2個方面。

3.1 提高次生代謝產物含量

生物炭在提高藥用植物體內次生代謝產物的積累和促進藥材品質形成具有較大的應用潛力。通過盆栽實驗發現，施用生物炭可以提高穿心蓮中總酚/類黃酮的含量以及抗氧化 的活性。發現生物炭能夠顯著提高半夏藥材水溶性浸出物、有機酸和總生物堿的含量，達到改善半夏藥材品質的效果。通過向2種基礎基質中分別添加生物炭，發現生物炭處理均能顯著提高鐵皮石斛中多糖含量。目前生物炭在提高藥用植物次生代謝產物機制方面尚不深入。

3.2 緩解中藥材連作障礙

生物炭在改良土壤理化性質、改善土壤微生物群落結構等方面具有較大的潛力，可用于緩解中藥材的連作障礙。通過向田間老參地施加生物炭，發現連作土壤中人參種苗的保苗率、根重及根長顯著提高。將竹炭和稻殼炭加入蘭州百合的連作土壤中發現，生物炭的添加不僅可以提高土壤中有機質、堿解氮、有效磷和有效鉀的含量，還可以通過提高有益細菌、降低致病真菌的豐度，使微生物群落結構發生明顯的變化，從而提高了蘭州百合的產量和品質。生物炭還可以有效緩解三七、穿心蓮等藥用植物的連作障礙。生物炭緩解中藥材連作障礙的機制主要表現在2個方面。一方面，生物炭自身多孔隙結構為土壤微生物的生存繁殖提供場所，促進有益微生物的生長。另一方面，生物炭利用其較強的吸附能力和離子交換能力，提高土壤養分的固持能力，降低連作土壤中化感物質酚酸濃度，從而有效提高了土壤肥力，改善植物根系土壤環境。目前有關生物炭緩解藥材連作障礙的機制研究尚不深入。